3.1. KHÁI QUÁT
Chất thải phóng xạ được mô tả một cách khái quát dưới nhiều dạng thức phân loại theo hệ thống khác nhau nhằm định rõ sự quan tâm xem xét chẳng hạn như là nguồn rác (ví dụ việc sử dụng của chính phủ, của ngành công nghiệp…).
Quá trình phân loại nhằm vào nhóm vật liệu bằng cách dựa vào các đặc điểm có liên quan đến phương pháp sản sinh hoặc là cần đến các phương pháp khác có mục đích đóng gói và vận chuyển cũng như việc tự loại bỏ.
Các đặc điểm như mức phóng xạ bên ngoài, thời gian bán rã của đồng vị phóng xạ, và trên hết đó là những tiềm năng rủi ro về sức khoẻ từ việc nhiễm đồng vị phóng xạ theo các đường cụ thể (như uống nước hoặc hít thở không khí có chứa những hạt lơ lững) là những sự hấp thu đáng lo ngại để thiết kế vận hành và xây dựng một hệ thống quản lí và loại bỏ chất thải.
Trong thực tế, mỗi thể loại gồm có một loạt các kiểu vật liệu phải được thường xuyên xử lí trên nguyên tắc cơ bản của từng trường hợp. Không có dơn vị đơn lẻ nào như vậy chẳng hạn như thể tích hay quiri cho ta đầy đủ thông tin nhờ đó ta đưa ra các quyết định quản lí.
Tuy nhiên, tồn tại những tương đồng giữa nhiều loại chất thải và được sử dụng như là bước khởi đầu cho việc nghiên cứu chi tiết sau này.
Những phần sau đây mô tả nguồn gốc của chất thải phóng xạ, sự khác nhau cơ bản giữa chất thải phóng xạ ở mức cao (HLW),chất thải siêu urani (TRU), chất thải ở mức thấp (LLW), và chất thải tạo ra bởi một sản phẩm phụ của ngành khai thác mỏ như uranium và phốtpho. Điều này dẫn đến sự phá vỡ đồng thời cơ quan chịu trách nhiệm và các qui định phát triển nhằm quản lí chất thải ở mức độ liên bang và quốc gia. Chất thải để lại hậu quả từ một loạt các tiến trình và ứng dụng mà trong đó có sử dụng vật liệu phóng xạ. Những tiến trình như vậy là phần tích hợp trong xã hội Hoa Kỳ hiện nay và những máy tạo ra chất thải phóng xạ bao gồm cả chính phủ liên bang và chính phủ địa phương, các phương tiện chạy bằng điện, các xưởng tư nhân, các bệnh viện và các trường dạy học và việc khai thác mỏ và vận hành khai thác mỏ dẫn đến rác thải có chứa phóng xạ thường là uranium và thorium và các sản phẩm phân rã của nó. Như đã thảo luận ở trên, có sự đan xen đáng quan tâm trong
việc phân biệt và đánh giá dữ liệu nhờ đó việc quan tâm cần đúng mức để tránh việc tính rác hai lần với các bản mô tả khác nhau hoặc thiếu chính xác về các đặc điểm dòng rác thải đã trình bày.
3.2. CHU KÌ NHIÊN LIỆU HẠT NHÂN
Rác từ chu kì nhiên liệu hạt nhân có thể được xem như bao gồm bất cứ loại nhiên liệu nào có thể tạo ra điện năng mà để lại sự cố.
Định nghĩa này nhắm vào các mỏ uranium và các nhà máy khai thác quặng, rác từ việc biến đổi, làm giàu, và các phương tiện chế tạo nhiên liệu, rác được sinh ra từ việc vận hành các nhà máy điện hạt nhân, dùng nhiên liệu hạt nhân, và các chất thải từ việc loại tạp chất của các nhà máy điện hạt nhân và những phương tiện khác trong chu kì nhiên liệu hạt nhân.
Việc quan tâm đến quản lí chất thải phóng xạ đã phát triển trong những năm gần đây, việc quan tâm nhiều hơn đã giúp định rõ và chuẩn hoá các báo cáo về chất thải cần quản lí và loại bỏ.
Đối với phần rác thải được xác định có chu kì nhiên liệu “mức thấp” thì được báo cáo một cách tổng quát là từ lò phản ứng hạt nhân với phần còn lại của chu kì nhiên liệu được xem như tạo ra rác thải công nghiệp. Các mỏ uranium và nhà máy khai thác quặng cũng được xem xét riêng biệt vì khối lượng của nó rất lớn và lịch sử phát triển và các quy định khác nhau từ các vật liệu khác.
Chẳng hạn như ảnh hưởng của nhà máy điện nguyên tử đang làm nhiễm các chất thải phóng xạ vào nguồn nước tại Canada, gây nguy cơ cao về các bệnh ung thư và trẻ sơ sinh bị dị tật. Một số cơ quan nghiên cứu khoa học Canada cho rằng một lượng nhỏ chất phóng xạ tritium tồn tại trong nguồn nước sinh hoạt là chấp nhận được và an toàn, song các nghiên cứu gần đây đã phản bác lại quan điểm này, khi chất tritium thâm nhập được vào cơ thể con người, nó sẽ tác động đến DNA, các chất béo, prôtêin và gây nguy hại cho sức khoẻ.
3.3. CÔNG NGHIỆP
Các nhà máy công nghiệp có thể tạo ra rác thải phóng xạ một cách trực tiếp, từ việc nghiên cứu cải tiến sản phẩm mới và từ các trang thiết bị được sử dụng để bảo đảm chất lượng hay kiểm soát quy trình.
Các qui trình sản xuất gồm có việc vận hành sản xuất dược phẩm hoặc hợp chất có dán nhãn đồng vị phóng xạ cũng như là các sản phẩm tiêu thụ chẳng hạn như các bộ cảm biến khói và các mặt đồng hồ dạ quang. Trong một số trường hợp, đối với các nguồn có niêm phong được dùng cho việc chụp X-quang, các nhà sản xuất sẽ chấp nhận thu hồi và sắp xếp loại bỏ sản phẩm khi không còn hữu dụng với khách hàng nữa. Nhà sản xuất có khả năng phục hồi những đồng vị phóng xạ hơn là loại bỏ chúng. Chất thải được bảo vệ trước tiên là kết quả của những phương tiện và quá trình cần thiết để duy trì kho vũ khí của một quốc gia.
Chất thải từ vũ khí hạt nhân ngừng hoạt động dường như không chứa nhiều bêta hay gamma hoặc hoạt động khác ngoài triti và americi. Nó có nhiều khả năng chứa alpha phát nguyên tố nhóm actini như Pu-239 mà là một vật liệu phân hạch đuợc sử dụng trong bom, cộng với một số tài liệu với nhiều hoạt động cụ thể cao hơn, chẳng hạn như Pu-238 hoặc Bo.
Các hoạt động này gây ra chất thải phóng xạ ở mức cao từ việc trích uranium và plutonium để sử dụng trong vũ khí của họ, vật liệu chứa chất thải siêu uranium có nồng độ lớn hơn 100nCi/gam và quá trình tạo rác thải phóng xạ ở mức độ thấp trong việc định dạng vật liệu và sự cố rác thải chẳng hạn như việc nén chất thải được tạo ra từ việc vận hành phương tiện sản xuất.
Chất thải quốc phòng thường xuyên được thảo luận như là một loại chất thải riêng biệt vì các phương tiện tạo ra chúng, cơ quan chính phủ chịu trách nhiệm quản lí, các nguyên tắc an toàn được chú trọng và việc tài trợ trong quản lí tất cả đều riêng biệt khác với rác thương mại. Chiến lược quản lí rác được ưa chuộng và những điều thay thế sẽ thường xuyên khác hẳn dành cho rác quốc phòng và thương mại vì những khác biệt về thể chế. Rác thải quốc phòng được đề cặp đến không phải là một loại rác riêng biệt mà là một loại rác có cùng mức phóng xạ thấp, trung bình, cao.
3.4. VIỆN NGHIÊN CỨU
Chất thải tạo ra do các phương tiện y tế và hàn lâm thì hoá, lý và nồng độ của các đồng vị phóng xạ được xem xét với nhau như là rác thải từ việc nghiên cứu. Các quá trình phát sinh từ việc tạo ra các loại rác như thế thì gồm có việc chuẩn đoán và trị liệu trong y học, các đồng vị phóng xạ thường được sử dụng qua cách tiêm, hấp thụ hoặc cấy vào cơ thể bệnh nhân. Chuẩn trị phóng xạ bao gồm việc sử dụng nhiều nguồn bức xạ (thường là coban-60).
Sự tồn tại của các nguồn bức xạ là một chức năng của các đồng vị bán rã và thời điểm chiếu xạ cần thiết để hoàn thành kết quả chuẩn trị.
Phóng xạ thải y tế có xu hướng chứa các hạt bêta và tia gamma phát thải. Nó có thể được chia thành hai nhóm chính. Trong chuẩn đoán y học hạt nhân một số gamma phát thải sóng ngắn như TC 99m được sử dụng. Nhiều người trong số này có thể được xử lí bằng cách để lại nó để phân rã trong một thời gian ngắn trước khi xử lí như rác thải bình thường. Các đồng vị phóng xạ sử dụng trong y học bao gồm:
Y-90, được sử dụng trong điều trị ung thư hạch (2-7 ngày).
I-131, được sử dụg cho tuyến giáp và xét nghiệm chức năng để điều trị ung thư tuyến giáp (8 ngày).
Sr-89, được sử dụng để điều trị ung thư xương, tiêm tĩnh mạch 52 ngày).
Ir-192, được sử dụng cho brachytheraphyC74.
Co-60, được sử dụng cho brachytheraphyC74 và xạ trị bên ngoài (5.3 năm).
Cs-137, được sử dụng cho brachytheraphyC74 (30năm).
Các nhà nghiên cứu y học và hàn lâm sử dụng các vật liệu phóng xạ và tạo ra rác thải phóng xạ trong các dự án của mình, đã tạo nên những nghi vấn chẳng hạn như năng suất cây trồng, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, và bệnh ung thư.
Rác thải y học gồm có xác chết động vật và các loại rác sinh học khác, các tạp chất, các chất dịch khác nhau, các nguồn phóng xạ bịt kín … Một dạng đặc biệt của chất thải lóng trong detecto nhấp nháy lỏng dược dùng như là chất chỉ thị trong nghiên cứu y sinh học và kiểm định dược phẩm, và việc đo lường phóng xạ.
Hàng triệu giải pháp được sử dụng trong đo lường phóng xạ, bị vứt bỏ hàng năm. Điển hình là lượng rác có chứa toluen và xylen, với một lượng nhỏ tritium và cacbon 14. Sự phân huỷ bêta của các chất đồng vị kích hoạt sự phát xạ có thể dò được của bộ cảm biến. Lượng phóng xạ hàng năm của Hoa kỳ là khá nhỏ, chỉ khoảng 10Ci/ năm, nhưng vì bản chất hoá học của nó, thường để lại các vấn đề khi vứt bỏ. Trong một số trường hợp các chất thải lỏng có lượng phóng xạ nhỏ vừa đủ để có thể vứt bỏ trong các đường ống vệ sinh.
Các bãi rác không chấp nhận đem chôn chất thải lỏng, việc thiêu huỷ được xem là phương pháp loại bỏ tốt nhất. Đồng vị phóng xạ được sử dụng rộng rãi nhất để làm chất chỉ
thị trong chuẩn đoán y học là têchntium- 99m, thời gian bán rãlà 6 giờ. Nguồn phát gamma được tách từ chất đồng vị bền là molypden -99, thời gian bán rã là 66 giờ, thời gian bán rã của tectium thì rất ngắn để giữ lại bất kỳ chất kết tủa hay vật chất nhiễm xạ nào.